Nature子刊：利用细胞外囊泡实现精准药物递送
摘要：新研究表明，通过小膜泡提供了靶向癌症治疗的方法可以减少肿瘤的生长，提高小鼠的存活率。
瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员已经成功地通过我们的细胞用来交流的小膜泡提供了靶向癌症治疗。一项新的研究发表在Nature Biomedical Engineering表明这种治疗可以减少肿瘤的生长，提高小鼠的存活率。
当我们的细胞交流时，它们会发出一种叫做细胞外囊泡的小膜泡，其中含有各种信号分子。这些小气泡有时被称为人体的“瓶中信息”，近年来人们对它们的兴趣越来越大，因为它们可以用来输送药物。
图1 抗体扩散细胞外小泡用于癌症靶向治疗
抗体寻找肿瘤
卡罗林斯卡学院的研究人员现在已经创造出一种靶向癌症治疗方法，他们在这些气泡上装载化疗药物，并在气泡表面附着针对肿瘤的抗体。除了靶向肿瘤细胞外，抗体还作为免疫疗法的一种形式，从而增强治疗效果。当注射给患有乳腺癌或黑色素瘤的小鼠时，这种治疗方法可以减少肿瘤的生长，提高生存率。
在癌症治疗领域，靶向疗法和免疫疗法已经取得了显著进展，但如何将治疗药物更精确地送达肿瘤细胞仍是一个挑战。近期，一项突破性研究展示了一种新型的癌症治疗策略：利用细胞外囊泡（Extracellular vesicles, EVs）作为药物递送系统，实现对肿瘤的精准打击。
细胞外囊泡是细胞分泌的自然纳米囊泡，它们在组织间传递生物信号和分子中起着关键作用。研究团队发现，通过分子工程手段，可以改造EVs，使其表面带有针对抗体可结晶片段（Fc domain）的结合基团。这种改造后的EVs能够结合不同类型的免疫球蛋白G抗体，从而被导向至几乎任何感兴趣的组织。
研究中，工程化的EVs被优化，以确保它们能够结合Fc片段并正确地进行EVs排序。研究结果表明，这些EVs能够针对表达人表皮生长因子受体2（HER2）或程序性死亡配体1（PD-L1）的癌细胞。当这些EVs携带化疗药物多柔比星（doxorubicin）并被系统性注射到患有皮下黑色素瘤的小鼠体内时，能够显著降低肿瘤负担并延长小鼠的生存期。
这项技术的一个关键优势在于其模块化特点，使得EVs可以适应多种不同的Fc融合蛋白、双特异性抗体和抗体-药物偶联物。这为开发新的癌症治疗策略提供了广阔的空间，尤其是在提高药物的靶向性和减少副作用方面。
研究还指出，尽管PD-L1在多种恶性肿瘤中过表达，但只有一部分患者对免疫检查点抑制剂有持久反应。通过结合化疗、多重免疫检查点抑制和其他免疫刺激策略，可以提高响应率，但这些策略在将不同治疗剂协调递送到目标方面存在限制。EVs作为一种有前景的药物递送纳米载体，具有跨越生物屏障到达远距离器官的能力，并且可以被工程化以展示靶向基团，并装载多种治疗性货物分子。
图2 工程细胞以产生用Fc结构域特异性抗体结合部分修饰的EV
更有效，副作用更少
研究人员希望，与目前的治疗策略相比，新的治疗方法将在不影响健康组织的情况下，更具体、更有效地消除肿瘤细胞。研究人员计划调查抗体和药物的不同组合是否能进一步改善治疗。
卡罗林斯卡医学院检验医学系的医生Oscar Wiklander说，他与同一部门的研究员Doste Mamand共同撰写了这项研究：“通过将不同的抗体附着在细胞外囊泡上，我们可以将它们定位到几乎任何组织上，我们也可以将其他类型的药物装载到它们上，因此，这种治疗方法有可能用于治疗其他疾病和癌症类型。”
“除此之外，我们还想研究将mRNA作为抗癌药物传递的可能性，”该研究的最后一位作者、卡罗林斯卡医学院检验医学系教授Samir EL Andaloussi说。“最终，我们希望这能带来一个新的治疗平台，可以提高治疗效果，减少对难以治疗的疾病，尤其是癌症的副作用。”
目前，EVs在临床试验中的治疗潜力正在被广泛评估，这项研究提出的EV治疗技术无疑为癌症治疗领域带来了新的希望。随着研究的深入，未来EVs可能成为癌症治疗中不可或缺的工具，为患者提供更有效、更安全的治疗选择。
细胞外囊泡技术的开发为癌症治疗带来了革命性的变革。通过精准的药物递送，我们有望在未来看到癌症治疗的效果得到显著提升，同时减少患者的痛苦和治疗成本。随着临床试验的不断推进，我们期待这项技术能够早日应用于临床，造福广大癌症患者。
这项研究主要由瑞典癌症协会、瑞典研究理事会、欧洲研究理事会(ERC)和CIMED资助。几位作者在Evox治疗公司有经济利益。
参考资料
[1] Antibody-displaying extracellular vesicles for targeted cancer therapy
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